使用 Java 編程語言實現線程

　　Java編程語言使多線程如此簡單有效，以致于某些程序員說它實際上是自然的。盡管在 Java 中使用線程比在其他語言中要容易得多，仍然有恍└拍钚枰莆鍘Ｒ親〉囊患匾氖慮槭?main() 函數也是一個線程，并可用來做有用的工作。程序員只有在需要多個線程時才需要創建新的線程。

　　Thread 類

　　Thread 類是一個具體的類，即不是抽象類，該類封裝了線程的行為。要創建一個線程，程序員必須創建一個從 Thread 類導出的新類。程序員必須覆蓋 Thread 的 run() 函數來完成有用的工作。用戶并不直接調用此函數；而是必須調用 Thread 的 start() 函數，該函數再調用 run()。下面的代碼說明了它的用法：

　　創建兩個新線程

　　import java.util.*;

　　class TimePrinter extends Thread {
　　int pauseTime;
　　String name;
　　public TimePrinter(int x, String n) {
　　pauseTime = x;
　　name = n;
　　}

　　public void run() {
　　while(true) {
　　　try {
　　　　System.out.println(name + ":" + new Date(System.currentTimeMillis()));
　　　　Thread.sleep(pauseTime);
　　　} catch(Exception e) {
　　　　System.out.println(e);
　　　}
　　}
　　}

　　static public void main(String args[]) {
　　TimePrinter tp1 = new TimePrinter(1000, "Fast Guy");
　　tp1.start();
　　TimePrinter tp2 = new TimePrinter(3000, "Slow Guy");
　　tp2.start();

　　}
　　}

　　在本例中，我們可以看到一個簡單的程序，它按兩個不同的時間間隔（1 秒和 3 秒）在屏幕上顯示當前時間。這是通過創建兩個新線程來完成的，包括 main() 共三個線程。但是，因為有時要作為線程運行的類可能已經是某個類層次的一部分，所以就不能再按這種機制創建線程。雖然在同一個類中可以實現任意數量的接口，但 Java 編程語言只允許一個類有一個父類。同時，某些程序員避免從 Thread 類導出，因為它強加了類層次。對于這種情況，就要 runnable 接口。

　　Runnable 接口

　　此接口只有一個函數，run()，此函數必須由實現了此接口的類實現。但是，就運行這個類而論，其語義與前一個示例稍有不同。我們可以用 runnable 接口改寫前一個示例。（不同的部分用黑體表示。）

　　創建兩個新線程而不強加類層次

　　import java.util.*;

　　class TimePrinter implements Runnable {
　　int pauseTime;
　　String name;
　　public TimePrinter(int x, String n) {
　　pauseTime = x;
　　name = n;
　　}

　　public void run() {
　　while(true) {
　　　try {
　　　　System.out.println(name + ":" + new Date(System.currentTimeMillis()));
　　　　Thread.sleep(pauseTime);
　　　} catch(Exception e) {
　　　　System.out.println(e);
　　　}
　　}
　　}

　　static public void main(String args[]) {
　　Thread t1 = new Thread(new TimePrinter(1000, "Fast Guy"));
　　t1.start();
　　Thread t2 = new Thread(new TimePrinter(3000, "Slow Guy"));
　　t2.start();
　　}
　　}


　　請注意，當使用 runnable 接口時，您不能直接創建所需類的對象并運行它；必須從 Thread 類的一個實例內部運行它。許多程序員更喜歡 runnable 接口，因為從 Thread 類繼承會強加類層次。

　　synchronized 關鍵字

　　到目前為止，我們看到的示例都只是以非常簡單的方式來利用線程。只有最小的數據流，而且不會出現兩個線程訪問同一個對象的情況。但是，在大多數有用的程序中，線程之間通常有信息流。試考慮一個金融應用程序，它有一個 Account 對象，如下例中所示：

　　一個銀行中的多項活動

　　public class Account {
　　String holderName;
　　float amount;
　　public Account(String name, float amt) {
　　holderName = name;
　　amount = amt;
　　}

　　public void deposit(float amt) {
　　amount += amt;
　　}

　　public void withdraw(float amt) {
　　amount -= amt;
　　}

　　public float checkBalance() {
　　return amount;
　　}
　　}

　　在此代碼樣例中潛伏著一個錯誤。如果此類用于單線程應用程序，不會有任何問題。但是，在多線程應用程序的情況中，不同的線程就有可能同時訪問同一個 Account 對象，比如說一個聯合帳戶的所有者在不同的 ATM 上同時進行訪問。在這種情況下，存入和支出就可能以這樣的方式發生：一個事務被另一個事務覆蓋。這種情況將是災難性的。但是，Java 編程語言提供了一種簡單的機制來防止發生這種覆蓋。每個對象在運行時都有一個關聯的鎖。這個鎖可通過為方法添加關鍵字 synchronized 來獲得。這樣，修訂過的 Account 對象（如下所示）將不會遭受像數據損壞這樣的錯誤：

　　對一個銀行中的多項活動進行同步處理

　　public class Account {
　　String holderName;
　　float amount;
　　public Account(String name, float amt) {
　　holderName = name;
　　amount = amt;
　　}

　　public synchronized void deposit(float amt) {
　　amount += amt;
　　}

　　public synchronized void withdraw(float amt) {
　　amount -= amt;
　　}

　　public float checkBalance() {
　　return amount;
　　}
　　}

　　deposit() 和 withdraw() 函數都需要這個鎖來進行操作，所以當一個函數運行時，另一個函數就被阻塞。請注意， checkBalance() 未作更改，它嚴格是一個讀函數。因為 checkBalance() 未作同步處理，所以任何其他方法都不會阻塞它，它也不會阻塞任何其他方法，不管那些方法是否進行了同步處理。